他，獨立發表一篇Science!

【研究背景】

微圖案化是通過光刻方法或使用犧牲層將預制圖案轉移到襯底表面上來制造特定紋理或圖案化的表面。在半導體工業的推動下，微觀加工工具已經發展到可以更精確、更有效地制版，但只能在剛性的、平面的基材上進行。利用這些平版印刷技術在軟質或非平面基材上進行先進制造，需要將最初的平面微加工設計轉移到這些替代材料上。盡管過去幾十年的研究已經產生了多種轉移印刷技術，能夠將微結構轉移到各種軟質或彎曲的基材上（見于柔性電子和生物集成傳感等領域），但準確轉移到更普遍的任意曲率的表面上仍然難以實現。

【成果簡介】

近日，美國國家標準技術研究院（NIST）G. Zabow教授作為獨立作者開發了一種微轉移方法，使用可回流的材料，在固體和液體之間按需轉換，自由伸展，產生轉移，自然貼合納米級的曲率半徑和任意復雜的地形。這樣的回流轉印有助于普及微印刷，將精密的平面微光刻技術的范圍擴大到高度非平面的基材和微結構。通過溫和的水基處理，回流轉印可以應用于一系列材料，在金屬、塑料、紙張、玻璃、聚苯乙烯、半導體、彈性體、水凝膠和多種生物表面上進行微印刷。該論文以題為“Reflow transfer for conformal three-dimensional microprinting”發表在知名期刊Science上。

【圖文導讀】

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圖一、可回流材料高曲率保形印刷工藝原理圖及實例 ? 2022 AAAS

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圖二、擴展結構的保形轉移 ? 2022 AAAS

圖三、轉移圖案的獨立微觀結構 ? 2022 AAAS

圖四、微圖案膠體 ? 2022 AAAS

【結論展望】

整個研究過程中使用了相同的糖配方，即使是普通的商店購買的糖果也能滿足條件。這就提出了多種替代材料配方的前景，提供了修改的化學和熱物理特性，并進一步增加了一個已經很方便、很便宜的過程的可及性。然而，這種簡單性掩蓋了回流印刷工藝的某些復雜性。首先，盡管加熱通常足以實現自發的保形轉移，但根據表面能量的不同，加熱的薄涂層有時會出現露水，而不是在表面擴散；第二，在復雜的表面上進行回流焊接，可能會困住氣穴，封住圖案轉移的區域；第三，至少對于吸濕性的糖基材料來說，從背景濕度中吸收的水可以作為增塑劑，降低T_g，有時甚至低于室溫；最后，盡管在不同的基底幾何形狀和材料上具有廣泛的兼容性，但要確保在任意復雜的表面上進行完全確定的圖案制作，仍需努力。盡管這項工作側重于克服具有挑戰性的表面形貌，但回流路徑和映射變換也可能取決于局部變化的表面化學性質。這里，目標表面預處理或加熱輪廓可以提供進一步的控制。

文獻鏈接：Reflow transfer for conformal three-dimensional microprinting ( Science 2022, 378, 894-898)